原子間有很多空隙，由原子組成的杯子和桌子，為什麼杯子放在桌子上沒有掉下去，用電磁學的知識解釋一下？

1樓：陳斌

這種情況，emmm容我三思，看樣子不能用原子核，原子的大小比較來推測杯子會掉下去。想象下，如果不是桌子而是水，會不會掉?好像與分子間作用力與距離有關。

粗略來說仍然與電磁作用有關，但好像與原子核太小無關。

2樓：無所不在

因為放的時間不夠長，整體掉下去的概率太低。其實組成杯子的粒子，同時存在於桌上和桌下，只是存在的概率不同，在桌上的概率更大，粒子被光照射（觀測）時，大量桌上粒子巨集觀上組成的杯子就看起來是在桌上。

電磁學的話，有電子雲，之間發生斥力。

3樓：Kevin Wayne

我們知道，自然界的物質形態有很多種。譬如說實物、場、暗物質、暗能量等。其中，暗物質、暗能量佔據了整個宇宙的約 96%。

我們日常所提到的物質，嚴格地講應該叫實物――即由原子、分子構成的物質。場是傳遞相互作用的物質，譬如引力場、電場、磁場等。

之所以將它們統稱為「物質」，是因為它們都能相互傳遞能量和動量。這是判斷乙個物理實體能否歸為物質的主要依據。

假設沒有場的話，要想解釋這個世界的性質，就不可避免地涉及超距作用。顯然，這是違背因果律的。根據狹義相對論，能量/資訊傳播的速度不可能超過光速。

具體地講：假如電場不存在，則兩個電荷之間的相互作用就是瞬時的，進而違背因果律。此外，相互作用的本質，就是物質之間能量、動量轉移的過程。能量的轉移需要時間，它是乙個連續的過程。

下面，我們從乙個生活中的案例說起：你每天清晨起來，睜開眼看到的就是一系列物體――牙刷，牙膏，漱口杯、水等等。這些物體都是由自旋為半奇數（波函式交換反對稱）的費公尺子――電子、質子、中子構成的，它們就是構成原子的基本粒子。

而當你舉起牙刷，讓它在你口中上下運動的時候，你手指表面的原子與牙刷表面的原子緊密接觸會產生分子斥力，也即電磁相互作用力，這個力將改變牙刷的運動狀態。而力是由自旋為整數（波函式交換對稱）的規範玻色子（光子）與物質粒子（電子）相互作用的巨集觀表現。光子充當了傳遞分子間電磁相互作用的媒介。

生活中，你也會注意到你自己和你身邊的物體都很穩定，不像電燈泡在開啟時發光，熄滅時卻不亮了。這是因為構成物體的費公尺子之間服從泡利不相容原理，它們相互之間保持著適當的平均距離，因而十分穩固不會塌陷。當然，這也是元素週期表存在的原因。

與費公尺子相對的玻色子，如構成光的基本粒子――光子，卻能連綿不斷地布滿所有能夠佔據的空間（靜質量為 0），並可以在燈泡發光時大量產生，原因是光子數在相互作用的過程中（準確地說是拉向量中存在導致光子數不守恆的項）不是守恆的，而費公尺子數目卻是守恆的，因此其表現得並沒有費公尺子那麼穩定。

回到題主的問題。原子間有很多空隙，由原子組成的杯子和桌子，為什麼杯子放在桌子上沒有掉下去？主要有兩個原因：

1. 構成原子的基本粒子――電子、中子、夸克作為費公尺子，服從泡利不相容原理，它們相互之間保持著適當的平均距離，因而十分穩固不會塌陷。

2. 核外電子在原子核的庫侖力的作用下，以量子力學規則分布於原子周圍。在原子的尺度下，核與電子之間存在較大的距離。

乙個原子中約有 99% 的位置都是空曠的。質子的質量約為電子的 1836 倍，是乙個相當可觀的數量級。以致於巨集觀物體中相當一部分靜質量是由原子核提供的。

因此，質子可以被認為是靜止不動。於是，物體之間的彈性力的本質就是物體接觸面大量電子間靜電斥力的加和，即大量分子間相互作用的巨集觀體現。物體之間的彈性力與摩擦力足以使兩個物體無法佔據同一位置。